云計算在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

馬毅

【摘 要】智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的構(gòu)建與實現(xiàn)在計算機技術(shù)的支持下完成，在電力領(lǐng)域的信息以及數(shù)據(jù)量不斷增加的今天，將云計算應(yīng)用到系統(tǒng)當中能夠使系統(tǒng)對信息與數(shù)據(jù)的存儲量得到進一步增加，同時也能夠使其對于業(yè)務(wù)的處理效率得到提高，這對于電力領(lǐng)域整體實力的增強能夠起到重要的作用。本文闡述云計算的核心技術(shù)，深入分析云計算在智能電力調(diào)度領(lǐng)域中的綜合應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】云計算；智能電網(wǎng)；調(diào)度技術(shù)；支持系統(tǒng)；應(yīng)用

目前社會各界對電力的需求，智能電力調(diào)度系統(tǒng)需要更進一步的發(fā)展。隨著經(jīng)濟和科學技術(shù)不斷發(fā)展壯大，我國的電力技術(shù)在與其他科學技術(shù)的結(jié)合中不斷發(fā)展著自身。特別是在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深入滲透到電力系統(tǒng)的當下，人們對電力調(diào)度有了更高的需求，使得電力管理和應(yīng)用技術(shù)面臨更大的提升考驗。

一、云計算的含義及其平臺特征

要想保證云計算在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中的順利應(yīng)用，首先就要明確什么是云計算及其他的平臺特征。云計算主要是指IT 設(shè)備、軟件或者其他網(wǎng)上服務(wù)獲取的方式是通過網(wǎng)絡(luò)獲得的。它能夠擴大IT 軟件和硬件的應(yīng)用環(huán)境，轉(zhuǎn)變產(chǎn)品的運用辦法，實現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理，并達到動態(tài)分配效果。其平臺特征如下：第一，用戶看到的計算資源是公開的，無需對信息資源進行定位，也不需要了解其性能和故障，這主要是由于云計算能夠?qū)崿F(xiàn)對不同信息的統(tǒng)一管理，有利于用戶準確掌握數(shù)據(jù)；第二，用戶不必關(guān)注運算的具體步驟，云計算能夠?qū)?shù)據(jù)進行智能整合，確保在動態(tài)下獲得準確數(shù)據(jù)，保證優(yōu)化使用和彈性變化；第三，云計算為用戶提供了集成和便利的信息資源獲得辦法，設(shè)有人機交互接口，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的共享和通用。

二、云計算的核心技術(shù)分析

1、分布式技術(shù)。云計算的分布式技術(shù)主要是實現(xiàn)計算的分布并行。運用分布式技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)的鏈接，將多臺電腦上的數(shù)據(jù)整合成具有較強系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)庫，讓計算機進行計算時可以利用不同的計算資源。在分布式技術(shù)中有兩個主要的特征：一是整合大規(guī)模的各類計算資源，分布式技術(shù)可以把不同環(huán)境和不同組織下的計算資源進行合理的整合，組合成一個系統(tǒng)性較強的計算和存儲平臺；二是分布式技術(shù)具有強動態(tài)擴展性，鑒于這一點特性云計算的計算能力和存儲能力能夠有更大的擴展空間。通常來說，在智能電網(wǎng)中還有很多未被利用起來的計算資源和存儲資源，通過分布式技術(shù)對這些資源進行有效合理的利用，可以減少不必要的設(shè)備資源投入。

2、虛擬化技術(shù)。云計算的虛擬化技術(shù)主要作用于IT 各資源環(huán)節(jié)上，其中對存儲、主機、桌面化和網(wǎng)絡(luò)這四個環(huán)節(jié)的虛擬化為尤為重要。這些虛擬技術(shù)讓用戶體會到云計算平臺是一個獨立的實體，也是唯一一個能夠幫助用戶獲取計算服務(wù)的接口。運用虛擬化技術(shù)，用戶可以結(jié)合自身需要，對計算機的計算或存儲資源進行合理的調(diào)配。除了以上的主要功能，虛擬技術(shù)根據(jù)不同的計算資源類型，主要向用戶提供了三種差異性服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）?；A(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）所提供的是計算和存儲能力都能夠有效擴展的超級計算機。平臺即服務(wù)（PaaS）向用戶提供了用于開發(fā)軟件和測試軟件的計算機平臺。用戶通過互聯(lián)網(wǎng)可以很方便地在平臺上開發(fā)軟件和發(fā)布軟件。軟件即服務(wù)（SaaS）讓用戶可以在線使用云計算平臺上的軟件。

三、云計算在智能電力調(diào)度中的綜合應(yīng)用分析

1、用戶需求側(cè)處理。智能電網(wǎng)有兩大特點：一是電網(wǎng)的電源，二是用戶通過電力和相關(guān)信息技術(shù)的結(jié)合。智能電網(wǎng)中最主要的任務(wù)是把電網(wǎng)調(diào)度的互動化水平提上去，以此來完善電網(wǎng)調(diào)度的整體建設(shè)和運行。智能電網(wǎng)互動化技術(shù)最新的成果有負荷分布式控制技術(shù)和用戶側(cè)短期用電負荷預(yù)測技術(shù)。其中負荷分布式控制技術(shù)通過聚集分散在電力系統(tǒng)中的負荷，為電力系統(tǒng)提供備用容量，調(diào)整電網(wǎng)調(diào)度中的調(diào)峰。對可控負荷施行有效的管理控制，可以減小用戶用電的負面影響。用戶側(cè)短期用電負荷預(yù)測技術(shù)是一項利用云計算對大規(guī)模的數(shù)據(jù)信息進行快速計算及存儲的先進技術(shù)，這一技術(shù)提高了目前計算平臺的信息處理能力，更能滿足大量的用電用戶。

2、在線安穩(wěn)分析及智能預(yù)警。隨著現(xiàn)有電力系統(tǒng)所要處理的數(shù)據(jù)量越來越多，要使電力調(diào)度系統(tǒng)正常運行，在線安穩(wěn)分析變得尤為重要，這對電力調(diào)度系統(tǒng)的計算能力有很大的要求。就目前來說，時域仿真只能用于離線分析。在能篩選出更多的預(yù)測事故，快速計算，廣域數(shù)據(jù)共享的支持下，利用云計算提高智能電網(wǎng)的安穩(wěn)性分析能力，讓電力調(diào)度大系統(tǒng)的在線安穩(wěn)分析得以實現(xiàn)。在線智能預(yù)警主要運用在變電站和電力調(diào)度中心，包括有電壓預(yù)警、頻率預(yù)警、功角及潮流預(yù)警等等。運用云計算相關(guān)技術(shù)研發(fā)出的的在線智能預(yù)警技術(shù)可以及時的追尋并定位電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的故障，查找出電網(wǎng)中的薄弱之處，實時的掌握電力調(diào)度系統(tǒng)的運行情況，方便技術(shù)人員快速的斷決和采取控制措施。

3、云計算的其他擴展應(yīng)用

目前大多數(shù)公有云和私有云會在設(shè)備、電源或者網(wǎng)絡(luò)中斷時自動切換到不同的位置。未來電網(wǎng)調(diào)度云中心也不例外，數(shù)據(jù)傳至不同位置的數(shù)據(jù)中心，網(wǎng)絡(luò)延遲各不相同，增加的網(wǎng)絡(luò)延時對不同時間尺度的調(diào)度應(yīng)用影響如何，是否會妨礙調(diào)度控制應(yīng)用，需要進行深入評估。目前的調(diào)度應(yīng)用均基于模型數(shù)據(jù)驅(qū)動，數(shù)據(jù)質(zhì)量影響到調(diào)度分析應(yīng)用，錯誤的數(shù)據(jù)模型直接影響到系統(tǒng)潮流計算收斂性能等網(wǎng)絡(luò)分析功能，因此數(shù)據(jù)上送至云端過程中除了要抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊等人為破壞因素外，還要考慮在傳輸過程中的跳變等壞數(shù)據(jù)的診斷與識別。

1）對智能電網(wǎng)的狀態(tài)檢測。智能電網(wǎng)運行時的狀態(tài)數(shù)據(jù)包括了一、二次系統(tǒng)設(shè)備基本數(shù)據(jù)，在線實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)、實驗數(shù)據(jù)、巡檢記錄等等。這些數(shù)據(jù)信息大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分布不均，常規(guī)的數(shù)據(jù)信息處理方法是不能高效的處理它們的。而云計算能夠分布并行地處理這些數(shù)據(jù)，還能讓用戶按照自己的需要獲得相應(yīng)的資源。

2）智能電力調(diào)度系統(tǒng)中電能消耗分析。一般要獲取較為精準的電能耗損數(shù)據(jù)都是采用離線分析的方式，但隨著電器原件數(shù)量和種類的增加，數(shù)據(jù)采集時的誤差情況出現(xiàn)次數(shù)增多，給電能耗損分析工作帶來了重重困難。如若在采集數(shù)據(jù)時能及時的建立模型，運用云計算解決計算量大的問題，就能實現(xiàn)在線實時的獲取電能耗損數(shù)據(jù)。

總之，云計算的核心技術(shù)充分融入到智能電力調(diào)度系統(tǒng)中，有效的解決電力調(diào)度中龐大的數(shù)據(jù)計算、存儲和處理問題，還需要相關(guān)技術(shù)人員更深入的研究。要想智能電力調(diào)度有更好的發(fā)展，需要結(jié)合更多的先進技術(shù)，這樣才能提高電力調(diào)度系統(tǒng)中計算數(shù)據(jù)的處理能力，保障電力調(diào)度系統(tǒng)能夠有效的運行。

參考文獻：

[1]蔣維勇，吳文傳，張伯明.在線安全預(yù)警系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)模型重建[J]. 電力系統(tǒng)自動化，2015，（21）.

[2]姚建國，楊勝春，單茂華.面向未來互聯(lián)電網(wǎng)的調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)架構(gòu)思考[J].電力系統(tǒng)自動化，2016，（21）.

[3]吳瑜暉，孫玉婷.陜西地區(qū)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)實現(xiàn)方案的研究[J].陜西電力，2015，（04）.

[4]吳潮華.云計算在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].華東電力，2016.

（作者單位：國網(wǎng)太原供電公司）